轉(zhuǎn)自:中國電源情報網(wǎng)  

引言


  縱觀國內(nèi)接入網(wǎng)配套12V蓄電池的發(fā)展,2000年是個分水嶺.在這一年發(fā)生的兩件事值得再次回顧:其一是原華為電氣的接入網(wǎng)—蓄電池攻關(guān)小組在廣泛調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,首次提出電信級12V電池概念并開發(fā)出新一代接入網(wǎng)配套電池(即目前艾默生的Telion系列電信級12V電池);另一重要事件是原河北電信在面對接入網(wǎng)配套12V電池(UPS類型電池)高故障率的困擾下,主動出擊對接入網(wǎng)配套電池進(jìn)行選型,改變了原先單一由接入網(wǎng)OEM供應(yīng)商選配電池的狀況,極大提高了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量.然而有趣的巧合是,當(dāng)時的原河北電信選擇了原華為電氣的電信級12V電池,并且雙雙在2001年年底,一個因南北電信拆分組建為河北通信,一個因加入艾默生電氣更名為艾默生網(wǎng)絡(luò)能源.


  接入網(wǎng)配套蓄電池的狀況可歸納為以下幾點(diǎn):


  ——使用條件方面,農(nóng)村與城市差異較大(包括電網(wǎng)條件和環(huán)境溫度);


  ——產(chǎn)品品種方面,在沒有選型的地區(qū),產(chǎn)品質(zhì)量表現(xiàn)為良莠不齊;


  ——使用狀況方面,UPS類型產(chǎn)品失效率較高,成為影響網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行的隱患之一;


  ——更新?lián)Q代產(chǎn)品方面,符合接入網(wǎng)使用要求的電信級12V電池使用效果良好.

1  接入網(wǎng)配套12V蓄電池


1.1  使用壽命


  蓄電池制造商提供的蓄電池設(shè)計壽命均為特定條件下的理論值,不能等同實(shí)際使用壽命.實(shí)際使用壽命與使用條件(環(huán)境溫度、放電深度、斷電頻度、蓄電池管理等)密切相關(guān),與設(shè)計壽命存在一定差異,甚至相差甚遠(yuǎn).表1為同期投入運(yùn)行的UPS類型12V100A•h蓄電池使用壽命統(tǒng)計結(jié)果(以蓄電池額定容量的80%作為壽命終止標(biāo)志),可以看出,使用時間一年以下的蓄電池比例占30%,使用時間兩年以下的蓄電池比例高達(dá)58%,而使用時間超過兩年的蓄電池比例只占12%.



  相應(yīng)地,電信級12V電池的失效率自2000年至2003年5月累計結(jié)果為725ppm,比UPS類型電池(使用兩年失效率達(dá)到30%以上)有顯著改善.


1.2  維護(hù)調(diào)查


  目前接入網(wǎng)配套12V蓄電池大多是內(nèi)置到主設(shè)備機(jī)柜的最下層,日常接入網(wǎng)維護(hù)有時會忽視對電池的檢查.表2為我們通過問詢調(diào)查的方式獲得的有關(guān)接入網(wǎng)內(nèi)置電池的維護(hù)情況.可以看出,用戶對蓄電池維護(hù)方法不但非常了解,而且具有豐富經(jīng)驗(yàn),但在接入網(wǎng)電池維護(hù)人員配置以及維護(hù)實(shí)施方面尚存在一定薄弱環(huán)節(jié),目前能自行維護(hù)的比例只占到23%,不能顧及的比例高達(dá)近80%.




  從蓄電池維護(hù)角度考慮,以下因素在蓄電池選配時需要給予重視:


  ——蓄電池性能價格比在使用環(huán)境不理想、交通位置較偏遠(yuǎn)的地區(qū),設(shè)備可靠性(質(zhì)量性能)為首要考慮因素,價格因素其次(在合理的電池性能價格比范圍內(nèi));


  ——12V電池的選型根據(jù)接入網(wǎng)實(shí)際使用要求,遵照YD/T799-2002標(biāo)準(zhǔn),制定蓄電池相應(yīng)選型規(guī)范;


  ——主、輔設(shè)備捆綁(一體化)配套方式由于接入網(wǎng)存在分散建設(shè)的特點(diǎn),工程安裝、維護(hù)工作量較大,加上部分設(shè)備將蓄電池內(nèi)置,總的來說,主、輔設(shè)備一體化配套應(yīng)為優(yōu)選方案;


  ——優(yōu)化12V電池配置從海外交鑰匙工程的蓄電池配置設(shè)計來看,將設(shè)計容量“一分為二”是主流趨勢,它可以提高系統(tǒng)供電安全.比如48V200A•h,采用2組48V100A•h并聯(lián)方式,比1組48V200A•h可靠性要高.


2  優(yōu)化設(shè)計


  艾默生用于接入網(wǎng)配套的蓄電池,設(shè)計指標(biāo)遵循YD/T799-2002,獲得用戶普遍認(rèn)可.


2.1  容量設(shè)計


  首次放電即可達(dá)額定容量的100%.


  在規(guī)定的條件下,蓄電池額定容量是指完全充電后所能提供的由制造廠標(biāo)明的A•h容量.其中C10為10h率額定容量A•h;C3為3h率額定容量A•h,數(shù)值為0.75C10;C1為1h率額定容量A•h,數(shù)值為0.55C10.


  艾默生電池設(shè)計容量充裕,均可以通過用戶嚴(yán)格的容量測試,但通用型UPS類電池(如高功率設(shè)計類型)主要是恒功率放電有優(yōu)勢(12V100A•h15min率為370W),采用YD/T799-2002方法驗(yàn)收往往難以達(dá)到要求.


2.2  活性物質(zhì)設(shè)計


  鉛酸蓄電池正極活性物質(zhì)為二氧化鉛,負(fù)極活性物質(zhì)為海綿鉛.活性物質(zhì)利用率的降低,可以有效延長電池使用壽命,但相對增加了電池總重量.艾默生電池重量(T12V100SE/A、T12V100SE/B)約為42kg,完全滿足YD/T799-2002中5.6.2條要求.


2.3  深放電恢復(fù)指標(biāo)設(shè)計


  接入網(wǎng)配套蓄電池往往是小電流、長時間深放電應(yīng)用,電池發(fā)生深放電情況往往難以避免,艾默生電池通過以下改進(jìn)設(shè)計來提高電池深放電恢復(fù)能力:


  ——提高板柵合金Sn含量,以減少板柵與鉛膏之間不動態(tài)層的形成,提高充電效率;


  ——改進(jìn)板柵結(jié)構(gòu),采用錯位式柵格結(jié)構(gòu)(高功率電池采用放射狀結(jié)構(gòu)較好),同時增加電池極板厚度(提高抗應(yīng)力強(qiáng)度,防止板柵變形、減少鉛膏軟化松動,增強(qiáng)板柵耐腐蝕能力);


  ——鉛膏改型,延長鉛膏被鈍化時間,適合長時間放電.


2.4  內(nèi)置集氣排氣設(shè)計


  用于接入網(wǎng)設(shè)備的集氣排氣裝置得到越來越多用戶的認(rèn)可,可以將蓄電池充電過程產(chǎn)生的氣體(氫氣混合氣體及微量酸霧),經(jīng)收集、中和后排放到設(shè)備之外,有效避免發(fā)生爆炸、腐蝕等嚴(yán)重事故.


2.5  綜合比較


3  應(yīng)用情況


3.1  抽樣調(diào)查說明


  為了解艾默生電信級12V100A•h電池在接入網(wǎng)配套方面的使用情況,特別選擇電網(wǎng)條件、環(huán)境溫度有一定代表性的地區(qū)進(jìn)行抽樣檢測.


3.2  睢縣接入網(wǎng)點(diǎn)蓄電池使用狀況調(diào)查


  睢縣共有30個點(diǎn)采用艾默生電池,本次調(diào)查隨機(jī)抽樣6個點(diǎn),其中5個點(diǎn)直接斷開交流電由蓄電池對負(fù)載供電,負(fù)載工作電流約3A,放電開始蓄電池電壓平均51.02V,人工停止放電時的電壓平均為48.24V,放電過程單體電池電壓一致性良好,平均放電時間約20h;另一個點(diǎn)采用3h率放電,放電電流25A,放電3h后蓄電池電壓為46.1V,結(jié)果十分理想(3h率容量標(biāo)準(zhǔn):以0.25C10電流放電到終止電壓43.2V時,放電時間≥3h).


  抽樣測試結(jié)果滿足應(yīng)用要求.


3.3  阜平縣蓄電池使用狀況調(diào)查


  隨機(jī)抽查一組48V200A•h電池(由12V100A•h兩組并聯(lián)組成),投入運(yùn)行時間為2000年12月下旬,采用1h率放電,放電電流110A,放電1h,蓄電池組電壓為45.2V,容量合格.


  抽樣測試結(jié)果滿足應(yīng)用要求.


3.4  永清縣蓄電池使用狀況調(diào)查


  隨機(jī)抽查一組48V200A•h電池(由12V100A•h兩組并聯(lián)組成),采用3h率放電,放電電流50A,放電3h,蓄電池組電壓為43.94V,容量合格.


  抽樣測試結(jié)果滿足應(yīng)用要求.


4  結(jié)語


  接入網(wǎng)配套12V電池優(yōu)選電信級12V電池,盡量減少選用UPS類型電池.幾年來的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)顯示,符合YD/T799-2002標(biāo)準(zhǔn)的電信級12V電池在接入網(wǎng)的實(shí)際使用情況,比UPS類型電池有明顯改善.

原作者:吳志軍 艾默生網(wǎng)絡(luò)能源有限公司